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# Spoolold → Spoolend 移植计划 |
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## 一、Spoolold 功能汇总 |
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Spoolold 是一个 **线缆卷筒末端控制器**（STM32G431），核心功能如下： |
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| 功能模块 | 说明 | |
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| **Modbus RTU 从机** | UART1, 地址 0x34, 支持 FC03/FC06/FC10, 12 个保持寄存器 | |
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| **Modbus RTU 主机** | UART2, 向 DMK 电机驱动器发送速度/方向指令 | |
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| **4 路继电器输出** | K1-K4 独立开关控制，由 Modbus 寄存器 [0]-[3] 驱动 | |
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| **电源管理** | K5 继电器，支持手动/自动(超时)模式，含极性反转配置 | |
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| **通信超时保护** | 无通信活动时自动停止电机、关闭电源 | |
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| **DMK 电机控制** | 3 相状态机（模式→速度→方向），100ms/相，通过 Modbus FC06 发送 | |
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| **Flash 参数持久化** | 12 个 int16_t 参数存储在 Flash 最后一页，写入 55 触发保存 | |
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| **IWDG 看门狗** | 主循环喂狗，死机自动复位 | |
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### 核心数据结构：holdingRegisters[12] |
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| 索引 | 默认值 | 功能 | |
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| [0]-[3] | 50 | K1-K4 继电器控制（0=关, 非0=开）| |
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| [4] | 0 | 电源极性（0=正逻辑, 非0=反转）| |
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| [5] | 0 | 电源模式（0=自动超时, 非0=手动）| |
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| [6] | 0 | 手动电源开关（0=关, 非0=开）| |
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| [7] | 0 | 通信超时阈值(ms) | |
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| [8] | 2000 | 电机速度 | |
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| [9] | 0 | 电机状态（0=停, 1=正转, 2=反转）| |
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| [10] | 0 | Flash 保存触发（55=保存）| |
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| [11] | 0 | 保留 | |
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## 二、新旧架构对比 |
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| 维度 | Spoolold (旧) | Spoolend (新) | |
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|------|--------------|---------------| |
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| UART 驱动 | 直接调 HAL，逐字节中断接收 | `bsp_uart.h` + `TComCtrl` 抽象层，环形缓冲区 | |
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| Modbus 协议 | 自带 `modbus.c`（从机+主机）| 无，需移植 | |
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| 电机控制 | 自带 `dmk.c`（3 相状态机）| 无，需移植 | |
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| Flash 操作 | 自带 `flash_operation.c`（直接操作 Flash）| 可用 `bspMCU/stmflash.h` | |
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| GPIO 控制 | 直接 HAL_GPIO_WritePin | 同样方式，无需改变 | |
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| 发送方式 | DMA 发送 | `TComCtrl` 的 `rd_ComSendProc` + 自定义 send 回调 | |
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## 三、移植方案 |
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### 3.1 文件结构规划 |
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在 `robot/project/Spoolend/` 下新增： |
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``` |
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Spoolend/ |
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├── CMakeLists.txt (已有，需更新源文件列表) |
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├── Spoolend.c (已有，需重写) |
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├── include/ |
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│ ├── Spoolend.h (新建 - 公共接口) |
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│ ├── modbus.h (从 Spoolold 移植，适配 TComCtrl) |
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│ ├── dmk.h (从 Spoolold 移植) |
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│ └── flash_operation.h (从 Spoolold 移植，适配 stmflash) |
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├── modbus.c (从 Spoolold 移植，重写收发层) |
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├── dmk.c (从 Spoolold 移植，适配新 Modbus 接口) |
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└── flash_operation.c (从 Spoolold 移植，适配 stmflash API) |
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``` |
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### 3.2 各模块移植要点 |
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#### A. Modbus 协议栈 (`modbus.c/h`) |
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**保留：** |
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- CRC-16 计算逻辑 |
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- FC03/FC06/FC10 帧解析与响应构造 |
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- 异常响应机制 |
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- 寄存器读写逻辑 + 可写性检查 |
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**重写：** |
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- **接收层**：不再逐字节中断接收，改为通过 `TComCtrl` 的 `check`/`decode` 回调机制 |
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- `check_RS485_1()` → 做 Modbus 帧完整性校验（CRC + 长度），返回帧长或 0 |
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- `decode_RS485_1()` → 调用 `Modbus_Process()` 解析帧内容 |
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- **发送层**：`Modbus_SendResponse()` 改为调用 `rd_ComWrite(g_ptRS485_1, ...)` |
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- **主机发送**：`Modbus_Master_Send()` 改为调用 `rd_ComWrite(g_ptRS485_2, ...)` |
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- **超时检测**：不再依赖 `Rx_Pre_time`，改用 `TComCtrl` 的 `m_uiLastRecvTime` |
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**关键适配：** |
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```c |
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// 旧：HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, data, len) |
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// 新：rd_ComWrite(g_ptRS485_1, (char*)data, len) |
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// 旧：逐字节 HAL_UART_Receive_IT + HAL_UART_RxCpltCallback |
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// 新：check 回调做帧校验，decode 回调做帧处理 |
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``` |
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#### B. DMK 电机控制 (`dmk.c/h`) |
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**保留：** |
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- 3 相状态机逻辑（模式→速度→方向，100ms/相） |
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- 电机方向映射（0=停, 1=正转→0x01, 2=反转→0x14） |
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**重写：** |
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- `MB_WriteHoldingReg()` 调用改为新的 Modbus 主机接口 |
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- 超时检测逻辑适配 `TComCtrl` 时间戳 |
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#### C. Flash 参数存储 (`flash_operation.c/h`) |
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**方案选择：** 使用 `bspMCU/stmflash.h` 提供的 API |
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**适配：** |
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```c |
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// 旧：直接 HAL_FLASH_Unlock / HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_DOUBLEWORD, ...) |
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// 新：STMFLASH_Write(WriteAddr, pBuffer, NumToWrite) |
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// STMFLASH_Read(ReadAddr, pBuffer, NumToRead) |
|||
// STMFLASH_EraseByAddress(Address) |
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``` |
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注意：`stmflash.h` 有 `#ifdef USE_ONCHIP_FLASH` 保护，需确保 CMake 中启用该宏。 |
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#### D. 主逻辑 (`Spoolend.c`) |
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**SpoolendInit()：** |
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1. 初始化 RS485_1（已有）→ 绑定 Modbus 从机 check/decode |
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2. 初始化 RS485_2（已有）→ 绑定 Modbus 主机 send |
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3. 初始化 FDCAN1（保留，可选） |
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4. 调用 `Flash_ReadParameters()` 恢复参数 |
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5. 设置 holdingRegisters[8] = 2000（默认速度） |
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6. IWDG 初始化（如 CubeMX 未配置） |
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**SpoolendTask()：** |
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1. `HAL_IWDG_Refresh()` 喂狗 |
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2. `rd_ComRead` + `Modbus_Process()` 处理 Modbus 帧 |
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3. K1-K4 GPIO 控制（holdingRegisters[0..3]） |
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4. 通信超时判断 + 电机停止 |
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5. `handle_dmk_motor()` 电机控制 |
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6. `handle_power_on_off()` 电源管理 |
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7. Flash 保存检查（holdingRegisters[10]==55） |
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8. `rd_ComSendProc()` 发送处理 |
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### 3.3 CMakeLists.txt 更新 |
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```cmake |
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set(SRC_LIST |
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Spoolend.c |
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modbus.c |
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dmk.c |
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flash_operation.c |
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) |
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``` |
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依赖关系保持不变：`target_link_libraries(${TARGET_NAME} PUBLIC bspMCU)` |
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## 四、移植顺序 |
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1. **flash_operation.c/h** → 最独立，先移植并验证 Flash 读写 |
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2. **modbus.c/h** → 核心协议，移植从机部分先（FC03/06/10），再移植主机部分 |
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3. **dmk.c/h** → 依赖 Modbus 主机接口 |
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4. **Spoolend.c** → 整合所有模块，替换 demo 逻辑为正式控制逻辑 |
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## 五、验证方案 |
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1. **Flash 验证**：写入参数 → 重启 → 读取比对 |
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2. **Modbus 从机验证**：用 Modbus Poll 等工具连接 RS485_1，读写 12 个寄存器 |
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3. **Modbus 主机验证**：连接 DMK 驱动器，发送速度/方向命令，观察响应 |
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4. **GPIO 验证**：通过 Modbus 写 K1-K4 寄存器，用万用表测引脚电平 |
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5. **电源管理验证**：设置超时阈值，断开通信，观察 K5 自动关闭 |
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6. **看门狗验证**：故意死循环，观察系统自动复位 |
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## 六、关键文件路径 |
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| 文件 | 路径 | |
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| Spoolold 主逻辑 | `robot/project_old/Spoolold/Spoolold.c` | |
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| Modbus 旧实现 | `robot/project_old/Spoolold/modbus.c` | |
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| DMK 旧实现 | `robot/project_old/Spoolold/dmk.c` | |
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| Flash 旧实现 | `robot/project_old/Spoolold/flash_operation.c` | |
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| Spoolend 当前代码 | `robot/project/Spoolend/Spoolend.c` | |
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| TComCtrl 通信抽象 | `robot/peripheral/include/com.h` | |
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| BSP UART 驱动 | `robot/bspMCU/include/bsp_uart.h` | |
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| BSP Flash 驱动 | `robot/bspMCU/include/stmflash.h` | |
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| 根 CMakeLists | `robot/CMakeLists.txt` | |
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# Spoolend 线轴端控制板 — 测试用例文档 |
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## 一、测试环境 |
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| 项目 | 说明 | |
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| 硬件 | STM32G431 控制板 + DMK 电机驱动器 + 5路继电器模块 | |
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| 上位机工具 | Modbus Poll / Modbus Slave / 自定义串口工具 | |
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| 连接 | RS485_1 (USART1) → 上位机主机, RS485_2 (USART3) → DMK 驱动器 | |
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| 波特率 | 115200, 8N1 | |
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| Modbus 从机地址 | 0x34 (52) | |
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## 二、Modbus 从机通信测试 |
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### TC-MODBUS-01: FC03 读保持寄存器 — 正常读取全部寄存器 |
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| 项目 | 内容 | |
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| 前置条件 | 系统正常启动 | |
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| 操作 | 发送: `34 03 0000 000C CRC` | |
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| 预期响应 | `34 03 18 [24字节寄存器数据] CRC` | |
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| 验证点 | 返回 12 个寄存器值，与 holdingRegisters[0..11] 一致 | |
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### TC-MODBUS-02: FC03 读保持寄存器 — 读取单个寄存器 |
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| 项目 | 内容 | |
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| 操作 | 发送: `34 03 0000 0001 CRC` (读 K1 状态) | |
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| 预期响应 | `34 03 02 [K1值高] [K1值低] CRC` | |
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### TC-MODBUS-03: FC03 读保持寄存器 — 地址越界 |
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| 项目 | 内容 | |
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| 操作 | 发送: `34 03 000B 0002 CRC` (从地址11开始读2个) | |
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| 预期响应 | `34 83 02 CRC` (异常码 0x02: 非法数据地址) | |
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### TC-MODBUS-04: FC06 写单个寄存器 — 写 K1 控制 |
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| 项目 | 内容 | |
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| 操作 | 发送: `34 06 0000 0000 CRC` (K1 设为 0) | |
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| 预期响应 | `34 06 0000 0000 CRC` (原帧回显) | |
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| 验证点 | K1 引脚变为低电平；再发 `34 06 0000 0001 CRC`，K1 恢复高电平 | |
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### TC-MODBUS-05: FC06 写单个寄存器 — 地址越界 |
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| 项目 | 内容 | |
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| 操作 | 发送: `34 06 000C 0000 CRC` (地址 12 超出范围) | |
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| 预期响应 | `34 86 02 CRC` (异常码 0x02) | |
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### TC-MODBUS-06: FC10 写多个寄存器 — 批量写入 K1-K4 |
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| 项目 | 内容 | |
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| 操作 | 发送: `34 10 0000 0004 08 0001 0000 0001 0000 CRC` | |
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| 预期响应 | `34 10 0000 0004 CRC` | |
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| 验证点 | K1=1, K2=0, K3=1, K4=0；GPIO 引脚电平对应变化 | |
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### TC-MODBUS-07: FC10 写多个寄存器 — 数据长度错误 |
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| 项目 | 内容 | |
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| 操作 | 发送: `34 10 0000 0004 04 0001 0000 CRC` (byteCount=4 但 registerCount=4 需要 8 字节) | |
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| 预期响应 | `34 90 03 CRC` (异常码 0x03) | |
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### TC-MODBUS-08: FC10 写多个寄存器 — 只读寄存器保护 |
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| 项目 | 内容 | |
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| 前置条件 | registerWritable[i] = 0 的寄存器 | |
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| 操作 | 尝试写入只读寄存器 | |
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| 预期响应 | 正常响应，但只读寄存器值不变 | |
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### TC-MODBUS-09: CRC 校验 — 错误 CRC |
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| 项目 | 内容 | |
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| 操作 | 发送: `34 03 0000 0001 0000` (CRC 错误) | |
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| 预期响应 | 无响应（静默丢弃） | |
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### TC-MODBUS-10: 不支持的功能码 |
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| 项目 | 内容 | |
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| 操作 | 发送: `34 01 0000 0001 CRC` (FC01 不支持) | |
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| 预期响应 | `34 81 01 CRC` (异常码 0x01) | |
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## 三、GPIO 继电器控制测试 |
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### TC-GPIO-01: K1-K4 独立控制 |
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| 项目 | 内容 | |
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| 操作 | 通过 FC06 依次写 holdingRegisters[0..3] 为非零值 | |
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| 预期 | K1→K4 引脚依次变为高电平 (GPIO_PIN_SET) | |
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| 操作 | 写为 0 | |
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| 预期 | K1→K4 引脚依次变为低电平 (GPIO_PIN_RESET) | |
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### TC-GPIO-02: K1-K4 默认状态 |
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| 项目 | 内容 | |
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| 操作 | 系统上电，不发送任何 Modbus 命令 | |
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| 预期 | holdingRegisters[0..3] 默认值为 50 (0x32)，K1-K4 均为高电平 | |
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### TC-GPIO-03: LED1 指示灯 |
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| 项目 | 内容 | |
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| 操作 | 发送任意 Modbus 命令到本机地址 (0x34) | |
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| 预期 | LED1 翻转一次 | |
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## 四、电源管理测试 (K5) |
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### TC-PWR-01: 自动模式 — 通信正常时电源开启 |
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| 项目 | 内容 | |
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| 前置条件 | holdingRegisters[5]=0 (自动), [4]=0 (正极性), [7]=5000 (5秒超时) | |
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| 操作 | 持续发送 Modbus 命令（间隔 < 5秒） | |
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| 预期 | K5 引脚保持低电平（电源开启，正极性时 RESET=开） | |
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### TC-PWR-02: 自动模式 — 通信超时关闭电源 |
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| 项目 | 内容 | |
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| 前置条件 | 同上 | |
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| 操作 | 停止发送 Modbus 命令，等待超过 5 秒 | |
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| 预期 | K5 引脚变为高电平（电源关闭） | |
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### TC-PWR-03: 自动模式 — 通信恢复重新开启 |
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| 项目 | 内容 | |
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| 操作 | 超时后重新发送 Modbus 命令 | |
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| 预期 | K5 引脚恢复低电平（电源重新开启） | |
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### TC-PWR-04: 手动模式 — 开启电源 |
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| 项目 | 内容 | |
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| 操作 | FC06 写 holdingRegisters[5]=1 (手动), [6]=1 (开) | |
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| 预期 | K5 引脚变为低电平（电源开启） | |
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### TC-PWR-05: 手动模式 — 关闭电源 |
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| 项目 | 内容 | |
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|------|------| |
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| 操作 | FC06 写 holdingRegisters[6]=0 (关) | |
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| 预期 | K5 引脚变为高电平（电源关闭） | |
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### TC-PWR-06: 极性反转 |
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| 项目 | 内容 | |
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| 操作 | FC06 写 holdingRegisters[4]=1 (反极性) | |
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| 预期 | K5 引脚电平逻辑反转（SET=关, RESET=开） | |
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## 五、DMK 电机控制测试 |
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### TC-DMK-01: 电机正转 |
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| 项目 | 内容 | |
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| 操作 | FC06 写 holdingRegisters[9]=1 (正转), [8]=2000 (速度) | |
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| 预期 | RS485_2 周期性 (300ms) 向 DMK 发送: 模式→速度→方向(0x01) | |
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| 验证点 | 用串口监听 RS485_2，确认 3 相 Modbus FC06 帧正确 | |
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### TC-DMK-02: 电机反转 |
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| 项目 | 内容 | |
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|------|------| |
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| 操作 | FC06 写 holdingRegisters[9]=2 | |
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| 预期 | 方向寄存器 0x033 写入值 0x14 | |
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### TC-DMK-03: 电机停止 |
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| 项目 | 内容 | |
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|------|------| |
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| 操作 | FC06 写 holdingRegisters[9]=0 | |
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| 预期 | 方向寄存器 0x033 写入值 0x00 | |
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### TC-DMK-04: 速度设置 |
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| 项目 | 内容 | |
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|------|------| |
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| 操作 | FC06 写 holdingRegisters[8]=3000 | |
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| 预期 | 速度寄存器 0x06A 写入值 3000 | |
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### TC-DMK-05: 3 相时序验证 |
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| 项目 | 内容 | |
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| 操作 | 电机运行中，监听 RS485_2 输出 | |
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| 预期 | 每 300ms 周期: 相0(0-100ms)写模式=0, 相1(100-200ms)写速度, 相2(200-300ms)写方向 | |
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### TC-DMK-06: 默认速度 |
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| 项目 | 内容 | |
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|------|------| |
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| 操作 | 系统上电 | |
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| 预期 | holdingRegisters[8] 硬编码为 2000（即使 Flash 中存储了其他值） | |
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## 六、通信超时保护测试 |
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### TC-TIMEOUT-01: 超时停止电机 |
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| 项目 | 内容 | |
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|------|------| |
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| 前置条件 | holdingRegisters[7]=5000, 电机正在运行 | |
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| 操作 | 停止 Modbus 通信超过 5 秒 | |
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| 预期 | RS485_2 发送停止命令 `MB_WriteHoldingReg(1, 0x33, 0x0)` | |
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### TC-TIMEOUT-02: 超时阈值为 0 时禁用超时 |
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| 项目 | 内容 | |
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|------|------| |
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| 操作 | FC06 写 holdingRegisters[7]=0 | |
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| 预期 | 通信超时不会触发停止（阈值为 0 时立即超时，但需验证行为） | |
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## 七、Flash 参数持久化测试 |
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### TC-FLASH-01: 参数保存 |
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| 项目 | 内容 | |
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| 操作 | 修改 K1-K4 为自定义值，FC06 写 holdingRegisters[10]=55 | |
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| 预期 | 参数写入 Flash 最后一页；holdingRegisters[10] 自动变为 1 | |
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| 验证 | 发送 FC03 读取确认 [10]=1 | |
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### TC-FLASH-02: 参数恢复 |
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| 项目 | 内容 | |
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|------|------| |
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| 前置条件 | TC-FLASH-01 已执行 | |
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| 操作 | 系统复位/重新上电 | |
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| 预期 | 从 Flash 读取参数，K1-K4 恢复为保存时的值 | |
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### TC-FLASH-03: 保存后速度覆盖 |
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| 项目 | 内容 | |
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|------|------| |
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| 操作 | 保存时 holdingRegisters[8]=3000，重启 | |
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| 预期 | Flash 读取后 [8]=3000，但 SpoolendInit 硬编码覆盖为 2000 | |
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### TC-FLASH-04: 默认参数 |
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| 项目 | 内容 | |
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|------|------| |
|||
| 操作 | 全新芯片首次启动（Flash 为空白 0xFF） | |
|||
| 预期 | holdingRegisters[0..3] 读取为 0xFFFF (非零=开)，K1-K4 默认开启 | |
|||
|
|||
--- |
|||
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|||
## 八、看门狗测试 |
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|||
### TC-WDG-01: 正常运行不复位 |
|||
|
|||
| 项目 | 内容 | |
|||
|------|------| |
|||
| 操作 | 系统正常运行 | |
|||
| 预期 | SpoolendTask 每次循环喂狗，系统持续运行不复位 | |
|||
|
|||
### TC-WDG-02: 死机自动复位 |
|||
|
|||
| 项目 | 内容 | |
|||
|------|------| |
|||
| 操作 | 在 SpoolendTask 中插入 `while(1);` 死循环 | |
|||
| 预期 | IWDG 超时后系统自动复位 | |
|||
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|||
--- |
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|||
## 九、FDCAN 测试 |
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### TC-CAN-01: CAN 数据透传 |
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|||
| 项目 | 内容 | |
|||
|------|------| |
|||
| 操作 | 向 FDCAN1 发送任意 CAN 帧 | |
|||
| 预期 | 数据通过 rd_ComIDWrite 回传（echo） | |
|||
|
|||
### TC-CAN-02: CAN 错误恢复 |
|||
|
|||
| 项目 | 内容 | |
|||
|------|------| |
|||
| 操作 | 制造 CAN 总线错误 | |
|||
| 预期 | HAL_FDCAN_ErrorStatusCallback 触发 MX_FDCAN1_Init 重新初始化 | |
|||
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|||
--- |
|||
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|||
## 十、边界条件与异常测试 |
|||
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|||
### TC-EDGE-01: Modbus 帧不完整 |
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|||
| 项目 | 内容 | |
|||
|------|------| |
|||
| 操作 | 发送不完整的 Modbus 帧（如只有地址字节 `34`） | |
|||
| 预期 | 等待后续数据或超时丢弃，不崩溃 | |
|||
|
|||
### TC-EDGE-02: 非本机地址帧 |
|||
|
|||
| 项目 | 内容 | |
|||
|------|------| |
|||
| 操作 | 发送地址非 0x34 的 Modbus 帧 | |
|||
| 预期 | 静默忽略，不响应 | |
|||
|
|||
### TC-EDGE-03: 高频 Modbus 请求 |
|||
|
|||
| 项目 | 内容 | |
|||
|------|------| |
|||
| 操作 | 以最大频率连续发送 FC03 读取请求 | |
|||
| 预期 | 每帧正确响应，不丢帧不乱序 | |
|||
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|||
### TC-EDGE-04: 同时读写寄存器 |
|||
|
|||
| 项目 | 内容 | |
|||
|------|------| |
|||
| 操作 | 一边用 FC03 读取，一边用 FC06 写入 | |
|||
| 预期 | 读取返回写入前或写入后的值（无中间态撕裂） | |
|||
|
|||
--- |
|||
|
|||
## 十一、测试用例统计 |
|||
|
|||
| 类别 | 用例数 | |
|||
|------|--------| |
|||
| Modbus 从机通信 | 10 | |
|||
| GPIO 继电器控制 | 3 | |
|||
| 电源管理 | 6 | |
|||
| DMK 电机控制 | 6 | |
|||
| 通信超时保护 | 2 | |
|||
| Flash 参数持久化 | 4 | |
|||
| 看门狗 | 2 | |
|||
| FDCAN | 2 | |
|||
| 边界与异常 | 4 | |
|||
| **合计** | **39** | |
|||
|
|||
@ -0,0 +1,35 @@ |
|||
#include "dmk.h" |
|||
#include "modbus.h" |
|||
|
|||
uint16_t Is_First_Run = 0; |
|||
|
|||
void handle_dmk_motor(uint16_t velocity, int state) |
|||
{ |
|||
char ms_100_state = HAL_GetTick() / 300 % 3; |
|||
|
|||
switch (ms_100_state) |
|||
{ |
|||
case 1: |
|||
MB_WriteHoldingReg(1, 0x06A, velocity); |
|||
break; |
|||
|
|||
case 2: |
|||
if (state == 1) |
|||
{ |
|||
MB_WriteHoldingReg(1, 0x033, 0x01); /* 正转 */ |
|||
} |
|||
else if (state == 0) |
|||
{ |
|||
MB_WriteHoldingReg(1, 0x033, 0x00); /* 停止 */ |
|||
} |
|||
else if (state == 2) |
|||
{ |
|||
MB_WriteHoldingReg(1, 0x033, 0x14); /* 反转 */ |
|||
} |
|||
break; |
|||
|
|||
case 0: |
|||
MB_WriteHoldingReg(1, 0x000, 0); /* 设置模式为0 */ |
|||
break; |
|||
} |
|||
} |
|||
@ -0,0 +1,83 @@ |
|||
#include "flash_operation.h" |
|||
|
|||
static void Flash_InitInternal(void) |
|||
{ |
|||
HAL_FLASH_Unlock(); |
|||
__HAL_FLASH_SET_LATENCY(FLASH_LATENCY_4); |
|||
__HAL_FLASH_CLEAR_FLAG(FLASH_FLAG_ALL_ERRORS); |
|||
} |
|||
|
|||
static uint32_t GetFlashPage(uint32_t address) |
|||
{ |
|||
return (address - FLASH_BASE_ADDRESS) / FLASH_PAGE_SIZE; |
|||
} |
|||
|
|||
HAL_StatusTypeDef WriteParametersToFlash(int16_t *parameters) |
|||
{ |
|||
HAL_StatusTypeDef status = HAL_OK; |
|||
uint32_t flash_address = DATA_FLASH_ADDRESS; |
|||
uint32_t primask_bit; |
|||
|
|||
primask_bit = __get_PRIMASK(); |
|||
__disable_irq(); |
|||
|
|||
Flash_InitInternal(); |
|||
|
|||
/* 擦除Flash页 */ |
|||
FLASH_EraseInitTypeDef erase_init; |
|||
uint32_t page_error = 0; |
|||
|
|||
erase_init.TypeErase = FLASH_TYPEERASE_PAGES; |
|||
erase_init.Banks = FLASH_BANK_1; |
|||
erase_init.Page = GetFlashPage(DATA_FLASH_ADDRESS); |
|||
erase_init.NbPages = 1; |
|||
|
|||
if (HAL_FLASHEx_Erase(&erase_init, &page_error) != HAL_OK) |
|||
{ |
|||
HAL_FLASH_Lock(); |
|||
if (!primask_bit) __enable_irq(); |
|||
return HAL_ERROR; |
|||
} |
|||
|
|||
/* 每次写入64位数据（4个int16_t）*/ |
|||
for (int i = 0; i < PARAM_COUNT; i++) |
|||
{ |
|||
if (i % 4 == 0) |
|||
{ |
|||
uint64_t combined_data = 0; |
|||
|
|||
for (int j = 0; j < 4 && (i + j) < PARAM_COUNT; j++) |
|||
{ |
|||
combined_data |= ((uint64_t)((uint16_t)parameters[i + j]) << (j * 16)); |
|||
} |
|||
|
|||
if (HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_DOUBLEWORD, |
|||
flash_address + (i * sizeof(int16_t)), |
|||
combined_data) != HAL_OK) |
|||
{ |
|||
status = HAL_ERROR; |
|||
break; |
|||
} |
|||
} |
|||
} |
|||
|
|||
HAL_FLASH_Lock(); |
|||
|
|||
if (!primask_bit) __enable_irq(); |
|||
|
|||
return status; |
|||
} |
|||
|
|||
void ReadParametersFromFlash(int16_t *parameters) |
|||
{ |
|||
uint32_t flash_address = DATA_FLASH_ADDRESS; |
|||
|
|||
Flash_InitInternal(); |
|||
|
|||
for (int i = 0; i < PARAM_COUNT; i++) |
|||
{ |
|||
parameters[i] = *(int16_t *)(flash_address + (i * sizeof(int16_t))); |
|||
} |
|||
|
|||
HAL_FLASH_Lock(); |
|||
} |
|||
@ -0,0 +1,10 @@ |
|||
#ifndef INC_DMK_H_ |
|||
#define INC_DMK_H_ |
|||
|
|||
#include <stdint.h> |
|||
|
|||
extern uint16_t Is_First_Run; |
|||
|
|||
void handle_dmk_motor(uint16_t velocity, int state); |
|||
|
|||
#endif /* INC_DMK_H_ */ |
|||
@ -0,0 +1,16 @@ |
|||
#ifndef FLASH_OPERATION_H |
|||
#define FLASH_OPERATION_H |
|||
|
|||
#include "stm32g4xx_hal.h" |
|||
#include <stdint.h> |
|||
|
|||
/* 定义Flash存储地址 - 使用最后一页 */ |
|||
#define FLASH_BASE_ADDRESS 0x08000000 |
|||
#define DATA_FLASH_ADDRESS (FLASH_BASE_ADDRESS + FLASH_SIZE - FLASH_PAGE_SIZE) |
|||
#define PARAM_COUNT 12 |
|||
|
|||
/* 函数声明 */ |
|||
HAL_StatusTypeDef WriteParametersToFlash(int16_t *parameters); |
|||
void ReadParametersFromFlash(int16_t *parameters); |
|||
|
|||
#endif /* FLASH_OPERATION_H */ |
|||
@ -0,0 +1,40 @@ |
|||
#ifndef __MODBUS_SLAVE_H |
|||
#define __MODBUS_SLAVE_H |
|||
|
|||
#include "stm32g4xx_hal.h" |
|||
#include <stdint.h> |
|||
#include <stdbool.h> |
|||
#include "com.h" |
|||
|
|||
/* Modbus 相关参数 */ |
|||
#define MODBUS_SLAVE_ADDRESS 0x34 |
|||
#define MODBUS_FUNCTION_CODE_03 0x03 |
|||
#define MODBUS_FUNCTION_CODE_06 0x06 |
|||
#define MODBUS_FUNCTION_CODE_10 0x10 |
|||
#define MODBUS_BUFFER_SIZE 256 |
|||
#define MODBUS_TIMEOUT_MS 2 |
|||
#define MODBUS_CRC_OFF 0 /* ==1 关闭CRC校验 */ |
|||
|
|||
/* 寄存器相关参数 */ |
|||
#define REGISTER_START_ADDRESS 0x0000 |
|||
#define REGISTER_COUNT 12 |
|||
|
|||
/* 全局变量声明 */ |
|||
extern uint16_t holdingRegisters[REGISTER_COUNT]; |
|||
extern uint8_t RS485_1_RX; |
|||
extern uint8_t RS485_1_Host_Existed; |
|||
extern char dmk_read_state; |
|||
|
|||
/* TComCtrl 回调 — 注册到 RS485_1，由 rd_ComRead 自动调用 */ |
|||
int Modbus_Slave_Check(char *_pBuffer, uint32_t _iSize); |
|||
void Modbus_Slave_Decode(const char *_pBuffer, uint32_t _iSize); |
|||
|
|||
/* Modbus 主机接口 */ |
|||
void Modbus_Master_Init(TComCtrl *ptRS485); |
|||
void MB_WriteHoldingReg(uint8_t _addr, uint16_t _reg, uint16_t _data); |
|||
void calculate_dmk(void); |
|||
|
|||
/* CRC 计算 */ |
|||
uint16_t CalculateCRC(uint8_t *data, uint8_t length); |
|||
|
|||
#endif /* __MODBUS_SLAVE_H */ |
|||
@ -0,0 +1,342 @@ |
|||
#include "modbus.h" |
|||
#include <string.h> |
|||
|
|||
/*----------------------------------------------*
|
|||
* 全局变量 * |
|||
*----------------------------------------------*/ |
|||
uint16_t holdingRegisters[REGISTER_COUNT] = { |
|||
0x0032, 0x0032, 0x0032, 0x0032, |
|||
0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000, |
|||
0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000 |
|||
}; |
|||
|
|||
uint8_t registerWritable[REGISTER_COUNT] = { |
|||
1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 |
|||
}; |
|||
|
|||
uint8_t RS485_1_RX = 0; |
|||
uint8_t RS485_1_Host_Existed = 0; |
|||
char dmk_read_state = 0; |
|||
|
|||
/*----------------------------------------------*
|
|||
* 内部变量 * |
|||
*----------------------------------------------*/ |
|||
static TComCtrl *s_ptMasterCom = NULL; /* Modbus 主机通信对象 */ |
|||
static uint8_t response[256]; |
|||
static uint8_t master_tx_buf[256]; |
|||
|
|||
/*----------------------------------------------*
|
|||
* 内部函数声明 * |
|||
*----------------------------------------------*/ |
|||
static void Modbus_HandleFunction03(uint16_t startAddress, uint16_t registerCount); |
|||
static void Modbus_HandleFunction06(uint16_t registerAddress, uint16_t value); |
|||
static void Modbus_HandleFunction10(uint16_t startAddress, uint16_t registerCount, uint8_t *data); |
|||
static void Modbus_SendExceptionResponse(uint8_t exceptionCode); |
|||
static void Modbus_SendResponse(TComCtrl *ptCom, uint8_t *data, uint8_t length); |
|||
|
|||
/*----------------------------------------------*
|
|||
* CRC 计算 * |
|||
*----------------------------------------------*/ |
|||
uint16_t CalculateCRC(uint8_t *data, uint8_t length) |
|||
{ |
|||
uint16_t crc = 0xFFFF; |
|||
|
|||
for (uint8_t i = 0; i < length; i++) |
|||
{ |
|||
crc ^= (uint16_t)data[i]; |
|||
|
|||
for (uint8_t j = 0; j < 8; j++) |
|||
{ |
|||
if ((crc & 0x0001) != 0) |
|||
{ |
|||
crc >>= 1; |
|||
crc ^= 0xA001; |
|||
} |
|||
else |
|||
{ |
|||
crc >>= 1; |
|||
} |
|||
} |
|||
} |
|||
|
|||
return crc; |
|||
} |
|||
|
|||
/*----------------------------------------------*
|
|||
* TComCtrl check 回调 * |
|||
* 返回 >0: 帧长, =0: 数据不足, <0: 错误 * |
|||
*----------------------------------------------*/ |
|||
int Modbus_Slave_Check(char *_pBuffer, uint32_t _iSize) |
|||
{ |
|||
if (_iSize < 4) return 0; |
|||
|
|||
uint8_t func = (uint8_t)_pBuffer[1]; |
|||
uint16_t expected_len = 0; |
|||
|
|||
switch (func) |
|||
{ |
|||
case MODBUS_FUNCTION_CODE_03: |
|||
case MODBUS_FUNCTION_CODE_06: |
|||
expected_len = 8; |
|||
break; |
|||
case MODBUS_FUNCTION_CODE_10: |
|||
if (_iSize >= 7) |
|||
{ |
|||
uint8_t byteCount = (uint8_t)_pBuffer[6]; |
|||
expected_len = 7 + byteCount + 2; |
|||
} |
|||
else |
|||
{ |
|||
return 0; |
|||
} |
|||
break; |
|||
default: |
|||
return -1; |
|||
} |
|||
|
|||
if (_iSize < expected_len) return 0; |
|||
|
|||
/* CRC 校验 */ |
|||
if (!MODBUS_CRC_OFF) |
|||
{ |
|||
uint16_t crcReceived = ((uint8_t)_pBuffer[expected_len - 1] << 8) |
|||
| (uint8_t)_pBuffer[expected_len - 2]; |
|||
uint16_t crcCalculated = CalculateCRC((uint8_t *)_pBuffer, expected_len - 2); |
|||
if (crcReceived != crcCalculated) return -1; |
|||
} |
|||
|
|||
return expected_len; |
|||
} |
|||
|
|||
/*----------------------------------------------*
|
|||
* TComCtrl decode 回调 * |
|||
* 由 rd_ComRead 内部调用，处理完整 Modbus 帧 * |
|||
*----------------------------------------------*/ |
|||
void Modbus_Slave_Decode(const char *_pBuffer, uint32_t _iSize) |
|||
{ |
|||
uint16_t startAddress = 0; |
|||
uint16_t registerCount = 0; |
|||
|
|||
RS485_1_Host_Existed = 1; |
|||
|
|||
if ((uint8_t)_pBuffer[0] != MODBUS_SLAVE_ADDRESS) return; |
|||
|
|||
RS485_1_RX = 1; |
|||
|
|||
switch ((uint8_t)_pBuffer[1]) |
|||
{ |
|||
case MODBUS_FUNCTION_CODE_03: |
|||
startAddress = ((uint8_t)_pBuffer[2] << 8) | (uint8_t)_pBuffer[3]; |
|||
registerCount = ((uint8_t)_pBuffer[4] << 8) | (uint8_t)_pBuffer[5]; |
|||
Modbus_HandleFunction03(startAddress, registerCount); |
|||
break; |
|||
|
|||
case MODBUS_FUNCTION_CODE_06: |
|||
startAddress = ((uint8_t)_pBuffer[2] << 8) | (uint8_t)_pBuffer[3]; |
|||
{ |
|||
uint16_t value = ((uint8_t)_pBuffer[4] << 8) | (uint8_t)_pBuffer[5]; |
|||
Modbus_HandleFunction06(startAddress, value); |
|||
} |
|||
break; |
|||
|
|||
case MODBUS_FUNCTION_CODE_10: |
|||
startAddress = ((uint8_t)_pBuffer[2] << 8) | (uint8_t)_pBuffer[3]; |
|||
registerCount = ((uint8_t)_pBuffer[4] << 8) | (uint8_t)_pBuffer[5]; |
|||
{ |
|||
uint8_t byteCount = (uint8_t)_pBuffer[6]; |
|||
if (byteCount == registerCount * 2 && _iSize >= 7 + byteCount + 2) |
|||
{ |
|||
Modbus_HandleFunction10(startAddress, registerCount, (uint8_t *)&_pBuffer[7]); |
|||
} |
|||
else |
|||
{ |
|||
Modbus_SendExceptionResponse(0x03); |
|||
} |
|||
} |
|||
break; |
|||
|
|||
default: |
|||
Modbus_SendExceptionResponse(0x01); |
|||
break; |
|||
} |
|||
} |
|||
|
|||
/*----------------------------------------------*
|
|||
* Modbus FC03 - 读保持寄存器 * |
|||
*----------------------------------------------*/ |
|||
static void Modbus_HandleFunction03(uint16_t startAddress, uint16_t registerCount) |
|||
{ |
|||
if (startAddress < REGISTER_START_ADDRESS |
|||
|| startAddress + registerCount > REGISTER_START_ADDRESS + REGISTER_COUNT |
|||
|| registerCount > 0x7D) |
|||
{ |
|||
Modbus_SendExceptionResponse(0x02); |
|||
return; |
|||
} |
|||
|
|||
uint8_t byteCount = registerCount * 2; |
|||
uint8_t index = 0; |
|||
|
|||
response[index++] = MODBUS_SLAVE_ADDRESS; |
|||
response[index++] = MODBUS_FUNCTION_CODE_03; |
|||
response[index++] = byteCount; |
|||
|
|||
for (uint16_t i = 0; i < registerCount; i++) |
|||
{ |
|||
uint16_t regValue = holdingRegisters[(startAddress - REGISTER_START_ADDRESS) + i]; |
|||
response[index++] = (regValue >> 8) & 0xFF; |
|||
response[index++] = regValue & 0xFF; |
|||
} |
|||
|
|||
uint16_t crc = CalculateCRC(response, index); |
|||
response[index++] = crc & 0xFF; |
|||
response[index++] = (crc >> 8) & 0xFF; |
|||
|
|||
/* Modbus 从机响应通过 g_ptRS485_1 发送（由 Spoolend 传入）*/ |
|||
/* 这里使用 s_ptMasterCom 临时存储从机 com，后面在 Init 中设置 */ |
|||
/* 实际发送通过 decode 上下文中的 com 对象 */ |
|||
/* 由于 decode 回调没有传入 com 指针，需要一个全局引用 */ |
|||
extern TComCtrl *g_ptRS485_1; |
|||
Modbus_SendResponse(g_ptRS485_1, response, index); |
|||
} |
|||
|
|||
/*----------------------------------------------*
|
|||
* Modbus FC06 - 写单个寄存器 * |
|||
*----------------------------------------------*/ |
|||
static void Modbus_HandleFunction06(uint16_t registerAddress, uint16_t value) |
|||
{ |
|||
if (registerAddress < REGISTER_START_ADDRESS |
|||
|| registerAddress >= REGISTER_START_ADDRESS + REGISTER_COUNT) |
|||
{ |
|||
Modbus_SendExceptionResponse(0x02); |
|||
return; |
|||
} |
|||
|
|||
holdingRegisters[registerAddress - REGISTER_START_ADDRESS] = value; |
|||
|
|||
uint8_t index = 0; |
|||
response[index++] = MODBUS_SLAVE_ADDRESS; |
|||
response[index++] = MODBUS_FUNCTION_CODE_06; |
|||
response[index++] = (registerAddress >> 8) & 0xFF; |
|||
response[index++] = registerAddress & 0xFF; |
|||
response[index++] = (value >> 8) & 0xFF; |
|||
response[index++] = value & 0xFF; |
|||
|
|||
uint16_t crc = CalculateCRC(response, index); |
|||
response[index++] = crc & 0xFF; |
|||
response[index++] = (crc >> 8) & 0xFF; |
|||
|
|||
extern TComCtrl *g_ptRS485_1; |
|||
Modbus_SendResponse(g_ptRS485_1, response, index); |
|||
} |
|||
|
|||
/*----------------------------------------------*
|
|||
* Modbus FC10 - 写多个寄存器 * |
|||
*----------------------------------------------*/ |
|||
static void Modbus_HandleFunction10(uint16_t startAddress, uint16_t registerCount, uint8_t *data) |
|||
{ |
|||
if (startAddress < REGISTER_START_ADDRESS |
|||
|| startAddress + registerCount > REGISTER_START_ADDRESS + REGISTER_COUNT |
|||
|| registerCount == 0 || registerCount > 0x7B) |
|||
{ |
|||
Modbus_SendExceptionResponse(0x02); |
|||
return; |
|||
} |
|||
|
|||
for (uint16_t i = 0; i < registerCount; i++) |
|||
{ |
|||
uint16_t regIndex = (startAddress - REGISTER_START_ADDRESS) + i; |
|||
uint16_t value = (data[i * 2] << 8) | data[i * 2 + 1]; |
|||
|
|||
if (registerWritable[regIndex]) |
|||
{ |
|||
holdingRegisters[regIndex] = value; |
|||
} |
|||
} |
|||
|
|||
uint8_t index = 0; |
|||
response[index++] = MODBUS_SLAVE_ADDRESS; |
|||
response[index++] = MODBUS_FUNCTION_CODE_10; |
|||
response[index++] = (startAddress >> 8) & 0xFF; |
|||
response[index++] = startAddress & 0xFF; |
|||
response[index++] = (registerCount >> 8) & 0xFF; |
|||
response[index++] = registerCount & 0xFF; |
|||
|
|||
uint16_t crc = CalculateCRC(response, index); |
|||
response[index++] = crc & 0xFF; |
|||
response[index++] = (crc >> 8) & 0xFF; |
|||
|
|||
extern TComCtrl *g_ptRS485_1; |
|||
Modbus_SendResponse(g_ptRS485_1, response, index); |
|||
} |
|||
|
|||
/*----------------------------------------------*
|
|||
* 发送异常响应 * |
|||
*----------------------------------------------*/ |
|||
static void Modbus_SendExceptionResponse(uint8_t exceptionCode) |
|||
{ |
|||
extern TComCtrl *g_ptRS485_1; |
|||
|
|||
response[0] = MODBUS_SLAVE_ADDRESS; |
|||
response[1] = 0x80; |
|||
response[2] = exceptionCode; |
|||
|
|||
uint16_t crc = CalculateCRC(response, 3); |
|||
response[3] = crc & 0xFF; |
|||
response[4] = (crc >> 8) & 0xFF; |
|||
|
|||
Modbus_SendResponse(g_ptRS485_1, response, 5); |
|||
} |
|||
|
|||
/*----------------------------------------------*
|
|||
* 发送响应（通过 TComCtrl 异步发送） * |
|||
*----------------------------------------------*/ |
|||
static void Modbus_SendResponse(TComCtrl *ptCom, uint8_t *data, uint8_t length) |
|||
{ |
|||
if (ptCom) |
|||
{ |
|||
rd_ComWrite(ptCom, (char *)data, length); |
|||
} |
|||
} |
|||
|
|||
/*----------------------------------------------*
|
|||
* Modbus 主机初始化 * |
|||
*----------------------------------------------*/ |
|||
void Modbus_Master_Init(TComCtrl *ptRS485) |
|||
{ |
|||
s_ptMasterCom = ptRS485; |
|||
} |
|||
|
|||
/*----------------------------------------------*
|
|||
* Modbus 主机 - 写单个寄存器 * |
|||
*----------------------------------------------*/ |
|||
void MB_WriteHoldingReg(uint8_t _addr, uint16_t _reg, uint16_t _data) |
|||
{ |
|||
uint16_t TxCount = 0; |
|||
uint16_t crc = 0; |
|||
|
|||
master_tx_buf[TxCount++] = _addr; |
|||
master_tx_buf[TxCount++] = 0x06; |
|||
master_tx_buf[TxCount++] = _reg >> 8; |
|||
master_tx_buf[TxCount++] = _reg; |
|||
master_tx_buf[TxCount++] = _data >> 8; |
|||
master_tx_buf[TxCount++] = _data; |
|||
|
|||
crc = CalculateCRC(master_tx_buf, TxCount); |
|||
master_tx_buf[TxCount++] = crc & 0xFF; |
|||
master_tx_buf[TxCount++] = (crc >> 8) & 0xFF; |
|||
|
|||
if (s_ptMasterCom) |
|||
{ |
|||
rd_ComWrite(s_ptMasterCom, (char *)master_tx_buf, TxCount); |
|||
} |
|||
dmk_read_state = 0; |
|||
} |
|||
|
|||
/*----------------------------------------------*
|
|||
* DMK 响应超时检测 * |
|||
*----------------------------------------------*/ |
|||
void calculate_dmk(void) |
|||
{ |
|||
dmk_read_state = 1; |
|||
} |
|||
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